輪扣式鋼管架在建筑工程高大模板支撐中的應(yīng)用

摘要：本文就輪扣式鋼管架在建筑工程高大模板支撐中的應(yīng)用進行了探討，結(jié)合了某具體工程實例，對工程特點及難點、高支模方案的選擇等方面作了詳細介紹分析，以期能為輪扣式鋼管架作為新型模板及腳手架技術(shù)的推廣應(yīng)用提供良好的示范意義和借鑒作用。 
關(guān)鍵詞：輪扣式鋼管架；高支模；施工技術(shù)；應(yīng)用 

　　扣件式模板支撐架施工方法比較繁雜，容易出現(xiàn)構(gòu)配件丟失、搭設(shè)進度慢、局部失穩(wěn)等問題，采用輪扣式模板支撐架工藝可以從根本上解決構(gòu)配件丟失等通病，是減薄樓板厚度，減輕建筑物自重的可靠方法。本文結(jié)合具體的工程實例，對輪扣式鋼管架在高大模板的應(yīng)用作了詳細探討，旨在為其更好的應(yīng)用提供參考。 

　　1 工程概況 

　　某高層建筑，地上28層，地下停車庫2層，裙房4層，總建筑面積32122m2，總高度102.3m，裙房高度21.5m，地下室基坑開挖深度達10.1m。 

　　2 工程特點及難點 

　　本工程負一層層高5.35m，首至四層塔樓層高5.5m，局部塔樓大堂層高達11m及16.5m，局部裙樓多功能廳層高達9m及11m，均屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的高支模體系。 

　　由于本工程工期緊，采用了逆作法施工。首層梁板結(jié)構(gòu)（即地下室頂板）的施工工期是本工程總進度控制的關(guān)鍵節(jié)點。而首層梁板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，塔樓呈六邊形橄欖狀，塔樓首層樓板厚度為200mm（局部220厚），梁截面類型主要為400×800mm，400×1000mm，550×900mm，500×2150mm，500×2450mm，500×1750mm，500×2700mm，最大的梁為首層核心筒剪力墻上的轉(zhuǎn)換梁（暗梁），跨度為8.9m。由于此梁為逆作轉(zhuǎn)換梁，故其下的剪力墻需后做。該梁為變截面梁，梁截面寬度為0.8m，截面高度為2.15m，局部高度達3.15m（跨度為3.7m），該樓層層高5.35m。 

　　為此，必須采取行之有效且經(jīng)濟合理的模板支撐施工工藝及施工措施，以確保安全、高效、保質(zhì)、保量地完成施工任務(wù)。 

　　3 高支模方案的選擇 

　　根據(jù)本工程塔樓首層梁板結(jié)構(gòu)的特點，將扣件式鋼管支架、門式鋼管支架及輪扣式鋼管支撐架搭設(shè)高支模方案進行比較，發(fā)現(xiàn)： 

　�。�1）扣件式鋼管架雖然搭設(shè)的布局比較規(guī)整，但由于搭設(shè)高度不超過5m，而每根鋼管的長度為6.5m，鋼管的損耗太大，故此方案不經(jīng)濟。 

　�。�2）若采用門式鋼管腳手架搭設(shè)，該樓層梁截面較大，荷載較重，大部分梁梁底需設(shè)置雙排重疊式門架及上托架支撐，工人勞動強度較大。且因大截面轉(zhuǎn)換梁800mm×2150mm～800mm×3150mm自重過大，無法用常規(guī)的門架作支撐，故此方案也不合理。 

　　（3）如果采用輪扣式鋼管架作高支模支撐架，較上述兩種型式的模板承重架更安全可靠、效率更高且經(jīng)濟合理。主要表現(xiàn)在以下幾方面： 

　　輪扣式鋼管腳手架受力性能合理，整體承載能力強，剛度大，穩(wěn)定性好。該支架由立桿、橫桿、底座、頂托等四個基本部分組成。立桿上的輪扣與焊接在橫桿上的插頭鎖緊，接頭傳力可靠。立桿與立桿的連接為同軸心承插，各桿件軸心交于一點。架體受力以軸心受壓為主，承載力高，不易發(fā)生失穩(wěn)。其輪扣接頭是該多功能腳手架的核心部件，由輪扣、橫插頭、鋼管組成。立桿上每隔 0.6m焊接一只輪扣，橫桿上兩端各焊接一只橫插頭，連接時把橫桿端頭的橫插頭插入輪扣上相對應(yīng)的孔內(nèi)。由于設(shè)計上的特點，只要用鐵錘敲擊橫插頭即可鎖緊，橫桿上加載荷時，鎖緊更可靠。由于該支架無任何專用緊鎖零件，擁有較強的雙向自鎖能力，減少了鋼管連接的人為操作不當(dāng)因素，施工可靠性大大提高。 

　　該支架搭設(shè)的布局比較靈活。每支輪扣上可同時插接四支橫桿，四支橫桿互為 90°。全部桿件系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，立桿及橫桿配備多種規(guī)格長度，能組成模數(shù)為0.3m的多種組架尺寸，搭設(shè)靈活。經(jīng)計算，首層所有梁板高支模步距均設(shè)置為1.2m。樓板支架立桿的縱橫間距均設(shè)為0.9m。梁截面面積<0.875m2時，沿梁縱向軸線對稱設(shè)置2排支架立桿，縱橫間距均為0.9m。當(dāng)0.875 m2≤梁截面面積≤1.075m2時，沿梁縱向軸線對稱設(shè)置3排支架立桿，縱橫間距均為0.6m。截面高度2.15m及以上的大梁沿梁縱向軸線對稱設(shè)置4排輪扣式支架立桿，縱橫間距均為0.6m�？刹捎�1.8m和2.4m長的立桿及0.6m和0.9m長的橫桿組合搭設(shè)模板支架。 

　　輪扣式鋼管架連接和拆卸速度遠遠超過了傳統(tǒng)的門式及扣件式鋼管腳手架。輪扣式支架立桿一端為套筒可直接與另一立桿插接連接，橫桿通過自鎖連接，無需人工鎖緊扣件，只要用鐵錘敲擊橫插頭即可鎖緊。因此，極大地提高了模板架的拆裝效率。 

　　對于層高為5.35m的首層梁板結(jié)構(gòu)，采用1.8m和2.4m長的立桿及0.6m和0.9m長的橫桿組合搭設(shè)輪扣式模板支架，避免了6.0m長的鋼管需切斷后才能作為立桿的大量損耗，從而節(jié)約了成本。 

　　4 輪扣式鋼管架高支模支撐體系的關(guān)鍵施工技術(shù) 

　　4.1 材料準(zhǔn)備 

　　高支模梁板底模及梁側(cè)模采用18mm（厚）膠合板，梁板底楞及豎向背楞采用70mm×70mm木枋，梁板底模主梁采用Ф48×3.5mm雙鋼管，模板支架采用帶輪扣盤的Ф48×3.25mm定型立桿、帶插頭的橫桿等。掃地桿及剪刀撐采用Ф48×3.25mm鋼管。 

　　4.2 工藝流程 

　�。�1）高支模安裝工藝流程 

　　放出軸線及梁位置線，定好水平控制標(biāo)高→梁板模板輪扣式支撐架安裝→架設(shè)梁底主、次龍骨于頂托上→梁底模及側(cè)模安裝→架設(shè)板底主、次龍骨于頂托上→樓板模板安裝→梁板鋼筋綁扎鋪設(shè)→梁板混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護（達到設(shè)計強度等級的100%）→拆模令經(jīng)監(jiān)理審批，同意拆模，拆下頂托→拆除梁、板模板，清理模板→拆除水平拉桿、剪刀撐及立桿。 

　　對于截面高度大于1m的梁，需先綁扎梁鋼筋之后，才封閉梁側(cè)模板。 

　　（2）輪扣式高支模支架安裝工藝流程 

　　墊木枋及立桿布置→第一步縱橫水平桿完成，再全面檢查一遍構(gòu)架質(zhì)量，確保構(gòu)架質(zhì)量要求后→再進行第二步縱橫水平桿安裝→形成一個鋼構(gòu)架后按搭設(shè)進程及時裝設(shè)縱橫向掃地桿及鋼管剪刀撐→安裝可調(diào)頂托→安裝鋼管主梁→安裝木枋小梁。 

　　4.3 關(guān)鍵施工技術(shù) 

　　（1）樓板及截面高度2.15m以下梁輪扣式鋼管架的搭設(shè)要求 

　　由于塔樓呈六邊形橄欖狀，塔樓首層梁板下的模板支撐架劃分為七個區(qū)域，采用分區(qū)分塊進行搭設(shè)，各區(qū)域之間通過水平加強桿及掃地桿以扣件連接成一個整體，共同構(gòu)成滿堂支撐架。 

　　在立桿底距地面200mm高處，沿縱橫水平方向設(shè)置掃地桿。模板支架可調(diào)上托絲桿外露長度超過300mm時，在原來頂層水平拉桿上增加一道水平拉桿。立桿可調(diào)底座與基礎(chǔ)面的接觸不應(yīng)有松動和懸空現(xiàn)象。 

　　為了增強首層梁板高支模支架的剛度，梁板下支架搭設(shè)區(qū)外側(cè)四周設(shè)置豎向剪刀撐，從底至頂連續(xù)設(shè)置。剪刀撐底部與地面頂觸，頂面和底面都用水平剪刀撐相連。支架內(nèi)部縱、橫向每 5 跨由底至頂設(shè)置連續(xù)豎向剪刀撐，剪刀撐寬度為3m。在豎向剪刀撐頂部交點平面及掃地桿的設(shè)置層均設(shè)置連續(xù)水平剪刀撐。 

　　支梁底模板時要校核起拱高度（1‰～2‰），隨時檢查梁底平整度。 

　　每搭完一步支模架后，應(yīng)及時校正水平桿步距，立桿的縱橫距、立桿的垂直偏差和水平桿的水平偏差。立桿的垂直偏差不大于模板支架總高度的1/500，且不得大于50mm。 

　　（2）對于梁截面高度2.15m及以上的核心筒轉(zhuǎn)換梁梁底輪扣式 

　　鋼管架搭設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)措施如下： 

　　考慮到該梁所產(chǎn)生的集中線荷載較大（達43～63 kN/m），除在梁底設(shè)置縱橫向剪刀撐外，模板承重架的頂部水平加強桿及底部掃地桿采用鋼管連墻件，與已澆筑混凝土的核心筒墻體及鋼管柱作剛性連接，以增強整體穩(wěn)定性。 

　　除滿足上述規(guī)定外，在梁高2.15m～3.15m變截面處側(cè)模增設(shè)兩根鋼管拋撐，以提高側(cè)模的穩(wěn)定性。拋撐與地面水平成45°，并扣接在梁底模立桿上，與地面頂緊。 

　　為了加強高支模的整體穩(wěn)定性，澆筑該梁混凝土?xí)r，采用混凝土泵車分層循環(huán)澆筑方法，澆筑高度控制在1m/小時以內(nèi)。 

　　該轉(zhuǎn)換梁梁底輪扣式鋼管架搭設(shè)的立面圖詳見圖1所示。 

　　5 高支模監(jiān)測 

　　為了保證高支模施工安全，在鋼筋安裝、澆砼施工過程中及砼終凝前后，必須隨時對模板支架進行監(jiān)測。監(jiān)測重點主要是其支架變形、沉降和水平位移。 

　�。�1）在支架邊角位置及中間按每隔15m間距設(shè)置監(jiān)測剖面。 

　　（2）每個監(jiān)測剖面布置不少于2個支架水平位移和立桿變形監(jiān)測點、3個支架沉降觀測點。 

　�。�3）在澆筑砼過程中實施實時監(jiān)測，監(jiān)測頻率每30分鐘一次。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預(yù)警值時必須立即停止?jié)仓�砼，疏散人員，并進行加固處理。 

　　6 實施效果 

　　該塔樓地下室頂板在安全施工的前提下，保質(zhì)保量完成了施工任務(wù)。高支模支架最大沉降量為7.2mm，最大水平位移是8.0mm，均控制在設(shè)計警戒值以內(nèi)。該層梁板模板拆除后的外觀檢查結(jié)果：梁軸線位置最大偏差為3.5mm，梁截面尺寸偏差為-2～+5.5mm，表面平整度最大偏差為5mm，均達到了施工規(guī)范的合格標(biāo)準(zhǔn)。 

　　7 結(jié)語 

　　綜上所述，相對扣件式模板支撐架施工方法比較繁雜，容易出現(xiàn)構(gòu)配件丟失、搭設(shè)進度慢、局部失穩(wěn)等問題，輪扣式鋼管架在高大模板支撐體系的應(yīng)用中安全高效、經(jīng)濟合理，雖然目前在房屋建筑工程中應(yīng)用很少，但是筆者相信在以后，隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，輪扣式鋼管架的應(yīng)用會越來越廣泛。 

　　參考文獻： 

　　[1]莊贊平、林遠.輪扣式鋼管架在模板支撐中的應(yīng)用[J].山西建筑.2009（33）. 
[2]藍海平.扣件式鋼管腳手架用作高大模板支撐時應(yīng)注意的事項[J].建筑安全.2006（04）.